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Villarceau

Antoine-François-Joseph Yvon 'Villarceau est un astronome né à Vendôme en 1813, mort en 1883. Il vint à Paris en 1830 pour suivre les cours du Conservatoire de musique, ou il obtint des succès. Ayant été envoyé en 1833 rejoindre en Égypte une Mission scientifique, il y prit, surtout au contact de l'un des ingénieurs de la Mission, Lambert-Bey, un goût très grand pour les sciences. A son retour d'Égypte, en 1837, il suivit les cours de l'École Centrale des Arts et Manufactures, et il en sortit le premier dans la section de mécanique. C'est alors que, n'étant pas obligé de choisir une carrière, parce qu'il avait de la fortune, il se livra à l'étude des théories mathématiques appliquées en astronomie. En 1845, Villarceau présenta à l'Académie des Sciences une méthode de correction des éléments approchés des comètes; les conceptions originales contenues dans ce premier travail attirèrent l'attention d'Arago, qui le fit entrer en 1846 à l'Observatoire de Paris en qualité d'astronome. Il fut nommé en 1855 membre du Bureau des Longitudes et élu en 1867 membre de l'Académie des Sciences. Il soutenait ses travaux avec vivacité et fermeté; mais, a dit Perrier, "si sa franchise paraissait quelquefois un peu rude, elle prenait du moins sa source dans les sentiments les plus élevés : l'amour de la Science et de la Vérité".

Villarceau a déterminé les orbites de plusieurs astréoïdes et de beaucoup de comètes. Modifiant en 1849 une méthode proposée par Laplace pour déterminer les orbites des planètes, il est parvenu à appliquer cette méthode dans des cas où elle n'avait pas encore pu être employée. Cette modification lui a permis d'annoncer en 1851 la périodicité de la comète découverte à Leipzig par D'Arrest le 27 juin 9851. Cette comète a été retrouvée en 1857 par Mac-Lear, au Cap de Bonne-Espérance, d'après l'éphéméride préparée par Villarceau. Ce dernier, après avoir calculé les perturbations produites par Jupitersur la comète D'Arrest, a annoncé en 1861 que le passage de cet astre au périhélie en 1864 serait avancé de 49 jours; mais ce retour n'a pu être observé, De 1864 à 1871 il a encore publié des éphémérides, de cette comète; il a exposé sur l'aberration des étoiles, dans les années 1872, 1875 et 1878, une théorie qui lui a permis de déterminer la vitesse de la lumière et une limite supérieure de celle du mouvement de translation du Système solaire.

Ayant été amené par ses travaux à penser que la plus grande erreur à craindre dans les observations était celle qu'amène la réfraction astronomique, Villarceau employa dès 1866, pour amoindrir cette erreur, les observations de nuit de préférence à celles de jour : on a depuis constaté que les premières ont une grande supériorité sur les secondes.

Les théories que Villarceau a données pour la construction précise des instruments astronomiques ont été appliquées avec succès. Citons la méthode qu'il a imaginée en 1863 pour la compensation des chronomètres. C'est lui qui a construit les plans sur lesquels Le Verrier a fait établir en 1858 à l'Observatoire de Paris un grand équatorial, alors supérieur à ceux des Observatoires étrangers.

Pour la détermination des orbites des étoiles doubles, Villarceau a ajouté, en 1847 et en 1849, deux bonnes méthodes à celles qu'avaient imaginées Savary, Encke et John Herschel, et les a appliquées à quelques étoiles doubles remarquables. La première de ces méthodes est fondée sur des considérations géométriques, et la seconde sur le calcul. Il est revenu sur cette question en 1852 et en 1877 et a émis l'idée que l'étoile satellite est soumise à l'action d'une force dirigée vers l'étoile principale et agissant d'après la loi newtonienne d'attraction. En 1853 et en 1878, il a expliqué analytiquement que l'inégalité d'éclat des étoiles doubles est due à l'inégalité des distances au Soleil des étoiles composantes.

La comparaison entre les mesures astronomiques et les mesures géodésiques amena Villarceau à reconnaître que les attractions locales ont, selon une opinion qui commençait alors à se manifester, une influence sur les longitudes et les azimuts. II étudia la question d'une manière approfondie et parvint à établir en 1866 une relation qui a lieu, quelles que soient les attractions locales, entre leurs effets sur les longitudes et les azimuts. 

Forme de la Terre - Villarceau a en outre démontré en 1868 un autre théorème relatif aux attractions locales et en a tiré des conséquences qui facilitent la solution du problème de la détermination de la figure de la Terre : en 1871, il a donné une méthode de calcul pour déterminer la forme de la Terre, sans employer de nivellements proprement dits; enfin, en 1873, il compléta ses nombreuses recherches sur les attractions locales; ses travaux l'ont conduit à rejeter l'hypothèse que la Terre diffère notablement d'un ellipsoïde de révolution.
Villarceau, de 1856 à 1861, avait aussi trouvé à Paris des variations annuelles de la latitude. Il paraît probable qu'il s'agit d'un phénomène général. La question de la variation des latitudes, qui préoccupe les astronomes, a été examinée avec soin en 1891 par R. Radau dans un des chapitres du Traité de Mécanique céleste de Tisserand. (Lebon).
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